1.河流动力学基本原理
河流是水流与河床相互作用的产物。水流作用于河床,使河床发生变化,河床又反过来作用于水流,形响水流的结构。两者构成一个矛盾的统一体,相互依存,相互影响,相互制约,永远处于变化和发展的过程中。
2.泥沙这动的基本形成
河流中运动着的泥沙,根据其运动状态的不同,可分为推移质和悬移质两大类。其中推移质又可分为接触质、跃移质和层移质三种。悬移质可分为床沙质和冲泻质。泥沙所采取的运动形成,与其本身拉径的大小、在河床上所处的位置以及水流条件等因素有关。在河流中泥沙一颐一颖地沿河床滚动、滑动或跳跃前进,运动一阵、停止一阵,呈间歇性。运动着的泥沙与静止的泥沙经常彼此交换。前进的速度远较水流速度为小。这一类泥沙叫做推移质。
在一定水流条件下.泥沙在水中浮游前进,顺水流前进的速度与水流的速度基本上相同。浮游的位置时上时下,较细的泥沙能上升至接近水面。较粗的泥沙有时甚至回到河床上“休息”,与床面泥沙(简称床沙)发生置换现象,这一类泥沙叫做悬移质。在平原冲积型河流中,悬移质占河流泥沙的绝大部分。
3.河道演变基本原理
河道演变是指河道在自然情况下或受人工建筑物干扰时所发生的变化。这种变化是水流和河床相互作用的结果。
水流和河床的相互作用是以泥沙运动为纽带的。在一种水流情况下,通过泥沙的淤积使河床升高或束窄;在另一种水流情况下,通过泥沙的冲刷使河床降低或拓宽。因此河道演变的基本规律是以泥沙运动的基本规律为基础的。对于任何一个具体河段,影响河道演变的主要因素通常有如下4项:
(1)河段的来水量及其变化过程。
(2)河段的来沙量、来沙组成及其变化过程。
(3)河段的河谷比降.
(4)河段的河床形态及地质情况。
对于冲积平原河道来说,前两个因素起主导作用;而对于山区河流来说,后两个因素常起主导作用。此外,人为因素对河道弯曲的影响也是很大的。泥沙的运动与流速有密切关系,而在河槽中流速的分布是极不均匀的,加之河槽底部常常起伏不平,使泥沙在河楷中发生冲刷和淤积不平衡而形成泥沙冲积物。它们对船舶航行有着不同程度的妨碍和影响。